Понимание влияния изменения климата на прошлые экстремальные погодные воздействия является жизненно важной исследовательской задачей. Однако последствия изменения климата не видны в наблюдаемых рядах данных о воздействии из-за быстрой эволюции социальных и экономических обстоятельств, в которых произошли события. Набор данных HANZE v2.0 (Исторический анализ стихийных бедствий в Европе), представленный в этом исследовании, даёт количественную оценку эволюции ключевых социально-экономических факторов в Европе с 1870 года, а именно землепользования, населения, экономической деятельности и активов. Он состоит из алгоритмов перераспределения базового (2011 г.) землепользования и численности населения для любого заданного года на основе большого набора исторических статистических данных на субнациональном и национальном уровнях, а затем детализации данных о производстве и материальных активах по секторам экономики на сетке с высоким разрешением. Наборы растровых данных, сгенерированные моделью, позволяют реконструировать отклик в пределах воздействия любого экстремального явления как во время его возникновения, так и в любое время между 1870 и 2020 годами. Это позволяет отделить последствия изменения климата от последствий изменения воздействия.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41597-023-02282-0

Полярные экосистемы являются важнейшим хранилищем и источником климатически активных газов. В настоящее время в урбанизированных экосистемах криолитозоны нарушены естественные биогеохимические процессы круговорота органического вещества в системе почва-атмосфера. Урбанизированные экосистемы Арктики крайне малоизучены с точки зрения их функций в регуляции круговорота климатически активных газов. Особый интерес представляет роль городских почв и почвоподобных образований в депонировании и стабилизации органического вещества. Процентное содержание органического вещества в арктических городских почвах почти всегда определяется методом бихроматного окисления и подвержено крайней изменчивости (от десятых долей процента до более чем 90% в техногенных почвенных образованиях), но в среднем содержание углерода в поверхностных горизонтах почвы можно оценить в 5–7%. Поверхностные гумусово-аккумулятивные горизонты представлены разнообразием морфологических форм с содержанием органического вещества различного происхождения. В работе также акцентировано внимание на тех формах органического вещества, содержание которых крайне мало, но очень важно для биогеохимического функционирования почв – на полициклических ароматических углеводородах и компонентах нефтепродуктов, а также на лабильных формах органического вещества почв. Авторы рекомендуют проводить дальнейшие исследования системы органического вещества в урбанизированных районах, так как круговорот углерода и его потоки там сильно нарушены. Прогрессируют процессы урбанизации и индустриализации в Арктике, что может привести к радикальной трансформации углеродных экосистемных услуг.

Ссылка: https://www.mdpi.com/2073-4433/14/6/997

Турбулентность при ясном небе (ТЯН) опасна для воздушных судов и, по прогнозам, будет усиливаться в ответ на изменение климата в будущем. Однако понимание прошлых тенденций ТЯН в настоящее время ограничено, поскольку получено в основном из устаревших данных реанализов. Авторы анализируют глобальные тенденции ТЯН в период 1979 - 2020 гг. в наборе данных современного реанализа с использованием 21 диагностики. Найдены явные свидетельства значительного увеличения ТЯН в средних широтах на крейсерских высотах полёта самолётов. Например, в средней точке над Северной Атлантикой общая годовая продолжительность ТЯН лёгкой или большей степени увеличилась на 17% с 466,5 часов в 1979 г. до 546,8 часов в 2020 г., причём относительные изменения были ещё более значительными (увеличение на 37% с 70,0 до 96,1 часов для средней или большей ТЯН и на 55% с 17,7 до 27,4 часов для тяжёлой или большей ТЯН). Подобные увеличения также обнаруживаются над континентальной частью США. Это исследование представляет собой лучшее доказательство того, что ТЯН увеличилась за последние четыре десятилетия.

Ссылка: https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2023GL103814

В последние годы наблюдается растущий интерес к изучению инфраструктур в академических дисциплинах и регионах мира. Роль инфраструктуры как важнейшего компонента социально-эколого-технологических систем (СЭТС), связывающих людей и природу для облегчения различных видов человеческой деятельности, вызвала горячие споры о её воздействии как на людей, так и на окружающую среду. Понимание и изучение инфраструктур всё больше расширяются и теперь включают не только традиционные построенные структуры, но и природные объекты (Carse, 2012), людей (Simone, 2004), социальные отношения (Star, 1999), идеологии (Humphrey, 2005), институты и процессы (Anderies et al., 2016) и т.д. Таким образом, инфраструктура находится на пересечении человеческих и природных систем, что требует всесторонних исследований как социальных, так и физических наук, чтобы лучше понять её пространственные и временные характеристики.
Инфраструктура отражает историю и географию конкретных мест, и холодные регионы не являются исключением. Наличие снега, льда и многолетней мерзлоты создаёт сложную среду, которая использует холод как ресурс для развития уникальных форм инфраструктуры. Однако эти инфраструктуры сверхчувствительны к изменяющимся климатическим условиям. Совокупное присутствие снега, льда и многолетней мерзлоты как самостоятельных явлений или в сочетании с застроенной средой определяет замороженную инфраструктуру. Концептуализация и изучение замороженных инфраструктур расширяет предыдущие исследования зелёных и синих инфраструктур (см., например, Kazmierczak and Carter, 2010; Frischmann, 2012; Gunawardena et al., 2017). Вода в замороженном состоянии, известная как криосфера, привлекает значительное внимание в исследованиях глобального климата (ACIA, 2005; AMAP, 2017; Constable et al., 2022). Её всё чаще признают и ценят как поставщика, который вносит значительный вклад в благополучие человека (Su et al., 2019; Wang et al., 2019). Яркими примерами услуг, предоставляемых замороженными инфраструктурами, являются опорные услуги, предоставляемые в виде снежных и ледяных дорог, аэропортов и троп для пропитания; строительство фундаментов на многолетней мерзлоте; хранение еды и воды; вспомогательные услуги для снежных укрытий и мест обитания животных; а также культурные услуги для самобытности или отдыха.
В то время как в Арктике большая часть населения проживает в городских поселениях и промышленных центрах, замороженные инфраструктуры являются неотъемлемой частью повседневной жизни, мобильности, средств к существованию и мировоззрения коренных общин (Krupnik and Jolly, 2002; Aporta, 2004; Cruikshank, 2005; Kuklina et al., 2021). Более тысячи населённых пунктов, в которых проживает около 5 миллионов человек в арктических регионах, зависят от стабильности многолетней мерзлоты (Ramage et al., 2021). Озёрный и речной лёд обеспечивает сезонный транспорт и инфраструктуру для изолированных сообществ, удалённое промышленное развитие и доступ к местам охоты, рыболовства, выпаса скота и отлова ловушек, тем самым поддерживая традиционные средства к существованию, основанные на пропитании (см., например, Vuglinsky et al., 2002; Prowse et al., 2011). Зимние дороги делают доступными около 8,6 млн км² Арктики (Stephenson, 2017).
Актуальность изучения замороженных инфраструктур обусловлена их уязвимостью перед лицом быстро меняющихся климатических условий. Поскольку белые отражающие поверхности, связанные со льдом и снегом, заменяются более тёмными поверхностями, связанными с водой, почвой или растительностью, обратная связь альбедо ускоряет потепление атмосферы. По мере повышения атмосферных температур уменьшение продолжительности и суровости холодного сезона приводит к сокращению сезона использования озёрного и речного льда в качестве зимников, тем самым угрожая доступности удалённых населённых пунктов и промышленных центров (Ford et al., 2019; Baskov et al., 2021; Gadeke et al., 2021). В регионах, расположенных на многолетней мерзлоте, повышение температуры почвы, увеличение глубины оттаивания и таяние подземных льдов могут привести к сокращению продолжительности жизни или прямому повреждению инфраструктуры (Shiklomanov et al., 2017; Suter et al., 2019; Hjort et al., 2022). Недавние исследования показывают, что деградация многолетней мерзлоты представляет серьёзную угрозу построенной инфраструктуре (Hjort et al., 2022), что приводит к значительным затратам (Streletskiy et al., 2019, 2023). Во многих холодных регионах местные жители полагаются на ледяные погреба, вырытые в многолетней мерзлоте для хранения продуктов. Однако с потеплением климата или изменениями в землепользовании эти подвалы могут пострадать, что поставит под угрозу продовольственную безопасность отдалённых населённых пунктов (Nyland et al., 2017; Maslakov et al., 2020). Поскольку естественная доступность снега, льда и многолетней мерзлоты как средств транспортировки, строительства и хранения может уменьшиться в условиях изменения климата, было разработано множество искусственных методов для сохранения холода. К ним относятся методы строительства на многолетней мерзлоте с использованием различных типов пассивных и активных охлаждающих устройств, распыление воды для создания дорог и аэродромов на льду, хранение льда под землей и использование ступ в высокогорных условиях (Palmer, 2022).
Социальные исследования необходимы для понимания выбора и решений, связанных с тем, где и как эти замороженные инфраструктуры развиваются и сохраняются, и как они взаимодействуют с динамикой власти между многочисленными заинтересованными сторонами, растущим богатством, природными силами и технологическими достижениями. С ростом сложности развития инфраструктуры и заинтересованных сторон, вовлечённых в Арктику и другие холодные регионы, важно изучить, как люди проектируют, строят, владеют, обслуживают, используют и управляют замороженными инфраструктурами. Связанные с этим вопросы также касаются того, кто получает выгоду от функций этих замороженных инфраструктур и где эти выгоды распределяются, а также как это может негативно повлиять на заинтересованные стороны.
Взаимосвязь между вопросами физических и социальных наук становится решающей при рассмотрении последствий изменения климата для различных социальных групп в конкретных местах, разработке конкретных стратегий адаптации и поиске источников устойчивости. Таким образом, изучение замороженной инфраструктуры является новой областью междисциплинарных и трансдисциплинарных исследований и областью беспокойства, которая, вероятно, приведёт к значительному прогрессу в понимании динамики СЭТС. Эта тема очень актуальна для науки, политики и сообществ, поскольку она проливает новый свет на сложные процессы и взаимодействия внутри СЭТС, возникающие в результате одновременных климатических и социальных изменений.
Статьи в этом специальном разделе относятся к широкому кругу дисциплин (включая физические науки, социальные науки и междисциплинарные исследования), которые критически изучают замороженные инфраструктуры как часть развивающихся отношений между человеком, окружающей средой и технологиями в быстро меняющихся климатических условиях. Географический охват специального раздела представляет регионы многолетней мерзлоты, как сельские, так и городские районы, в том числе коренные общины, зависящие от льда и снега для поддержания традиционных культур и средств к существованию. Сюда также входят сообщества, которые разрабатывают новые конкретные технологические решения или сохраняют традиции создания и поддержания искусственной среды.
Спецвыпуск содержит следующие статьи: Waite et al. (2023) обобщают существующие методы оценки воздействия изменения климата и социально-экономических условий на арктические транспортные системы, на которые в значительной степени влияют условия снега, льда и многолетней мерзлоты. Они идентифицируют данные и информацию в существующих исследованиях с использованием систематического обзора литературы. Снег, лёд и многолетняя мерзлота являются одними из наиболее важных переменных, которые учитываются в исследованиях для оценки способности к адаптации и уязвимости к изменению климата.
Landers and Streletskiy (2023) дают важную информацию об управлении многолетней мерзлотой с точки зрения строительных норм и правил в Арктике. В статье прослеживается появление и эволюция строительных норм и правил в России, Канаде и на Аляске, а также оценивается их роль и потенциальная эффективность в строительстве инфраструктуры на многолетней мерзлоте. Они обсуждают сильные и слабые стороны различных подходов, разработанных этими странами для обеспечения стабильности и устойчивости инфраструктуры многолетней мерзлоты.
Bennett (2023) фокусируется на гравии как замене льда в качестве инфраструктурного материала при переходе от традиционных средств к существованию к средствам к существованию, основанным на добывающей промышленности. Он показывает, как поселенческий колониализм изменил отношения коренных народов с землёй и льдом и взгляды на них за счёт различных притязаний на землю и политизированной геологии.
Kuklina et al. (2023) продолжают разговор об использовании сыпучих материалов на примерах использования песка в арктическом городе Надым. Однако, в отличие от гравия, песок не так распространён. В этом месте песок служит альтернативой замёрзшей воде и дополнительным стабилизатором фундаментов при смешивании с водой.
Povoroznyuk and Schweitzer (2023) сосредотачиваются на парадоксе, наблюдаемом на острове Быковский в северной части Республики Саха, где обрушение береговой линии и сокращение квот на вылов рыбы сосуществуют в местных сообществах, которые, кажется, не обеспокоены изменением климата как движущей силой обрушения замороженной инфраструктуры. В статье исследуется этот парадокс и делается вывод о том, что (пост)советское наследие и насущные социально-экономические проблемы затмевают собой другие проблемы. Авторы предостерегают исследователей от предположения о том, как люди воспринимают изменение климата, даже если они непосредственно затронуты его последствиями.
Campbell and Ablazhey (2023) обсуждают будущее представление коренных общин под угрозой строительства плотин, которые затопят деревни, оленьи пастбища, кладбища и другие места, имеющие культурное и экологическое значение. Более того, это повлечёт за собой риск деградации многолетней мерзлоты, в настоящее время защищающей местные сообщества от ядерного и химического загрязнения, которое будет принесено рекой Енисей, крупнейшей рекой, впадающей в Северный Ледовитый океан.
Статьи, представленные в этом специальном разделе, подчёркивают решающую роль снега, льда и многолетней мерзлоты в построении и поддержании отношений между человеком и окружающей средой в холодных условиях, особенно в Арктике. Замороженные инфраструктуры многогранны и сложны, с динамичными взаимодействиями, которые имеют экономическое, социальное, культурное и духовное значение в холодных регионах. Морозильная инфраструктура коренных народов эксплуатируется на протяжении тысячелетий и обеспечивает средства к существованию коренных народов Арктики. Современные замороженные инфраструктуры быстро появляются и развиваются в ответ на растущее промышленное развитие и последствия изменения климата в холодных регионах. Однако, несмотря на недавние успехи, изложенные в этом специальном разделе, явления замороженных инфраструктур и их динамика до сих пор остаются недостаточно изученными. Дальнейшие исследования будут сосредоточены не только на раскрытии ролей и характеристик этих замороженных инфраструктур в рамках СЭТС, но и на понимании их динамики с точки зрения совместного использования, управления, воздействия на многих заинтересованных сторон, мониторинга и их коллективного управления как планетарной, так и региональной системой общественного достояния для обеспечения их устойчивости для нынешнего и будущих поколений.

References

ACIA. 2005. Arctic Climate Impact Assessment. ACIA overview report. Cambridge: Cambridge University Press.
AMAP. 2017. Snow, water, ice and permafrost in the Arctic (SWIPA) 2017. Arctic Monitoring and Assessment Programme (AMAP), Oslo, Norway.
Anderies, J., M. Janssen, and E. Schlager. 2016. Institutions and the performance of coupled infrastructure systems. International Journal of the Commons. https://doi.org/10.18352/ijc.651
Aporta, C. 2004. Routes, trails and tracks: trail breaking among the Inuit of Igloolik. Études/Inuit/Studies 28. Association Inuksiutiit Katimajiit Inc. 9–38.
Baskov, V., E. Isaeva, A. Ignatov, V. Sokolov, and S. Evtiukov. 2021. Analysis of natural and climatic as well as road conditions in the territories of the Russian Arctic zone. Transportation Research Procedia 57: 63–69.
Bennett., M.M. 2023. Gravel grabs: The rocky foundations of Indigenous geologic power in the Arctic. Ambio. https://doi.org/10.1007/s13280-023-01862-z.
Campbell, C., and A. Ablazhey. 2023. Reflections on Siberia’s “Gloomy River”. Ambio. https://doi.org/10.1007/s13280-023-01880-x
Carse, A. 2012. Nature as infrastructure: making and managing the Panama Canal watershed. Social Studies of Science 42: 539–563. https://doi.org/10.1177/0306312712440166.
Constable, A.J., S. Harper, J. Dawson, K. Holsman, T. Mustonen, D. Piepenburg, and B. Rost. 2022. Cross-chapter paper 6: polar regions. In Climate change 2022: impacts, adaptation and vulnerability. Contribution of Working Group II to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change, eds. H.-O. Pörtner, D.C. Roberts, M. Tignor, E.S. Poloczanska, K. Mintenbeck, A. Alegría, M. Craig, S. Langsdorf, et al. Cambridge University Press, New York, pp. 2319–2368
Cruikshank, J. 2005. Do glaciers listen?: Local knowledge, colonial encounters, and social imagination. Vancouver: University of British Columbia Press.
Ford, J.D., D. Clark, T. Pearce, L. Berrang-Ford, L. Copland, J. Dawson, M. New, and S.L. Harper. 2019. Changing access to ice, land and water in Arctic communities. Nature Climate Change 9: 335–339. https://doi.org/10.1038/s41558-019-0435-7.
Frischmann, B.M. 2012. Infrastructure: the social value of shared resources. Oxford University Press. https://doi.org/10.1093/acprof:oso/9780199895656.002.1000.
Gädeke, A., M. Langer, J. Boike, E.J., Burke, J. Chang, M. Head, C.P. Reyer, S. Schaphoff, et al. 2021. Climate change reduces winter overland travel across the Pan-Arctic even under low-end global warming scenarios. Environmental Research Letters 16: 024049.
Gunawardena, K.R., M.J. Wells, and T. Kershaw. 2017. Utilising green and bluespace to mitigate urban heat island intensity. Science of the Total Environment 584–585: 1040–1055. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2017.01.158.
Hjort, J., D. Streletskiy, G. Dore, Q. Wu, K. Bjella, and M. Luoto. 2022. Impacts of permafrost degradation on infrastructure. Nature Reviews. Earth & Environments 3: 24–38. https://doi.org/10.1038/s43017-021-00247-8.
Humphrey, C. 2005. Ideology in Infrastructure: architecture and Soviet Imagination. Journal of the Royal Anthropological Institute 11: 39–58. https://doi.org/10.1111/j.1467-9655.2005.00225.x.
Kazmierczak, A., and J. Carter. 2010. Adaptation to climate change using green and blue infrastructure. A database of case studies. 182.
Krupnik, I., and D. Jolly, eds. 2002. The earth is faster now: indigenous observations of Arctic environmental change. Fairbanks, Alaska: Arctic Research Consortium of the United States.
Kuklina, V., I. Bilichenko, V. Bogdanov, D. Kobylkin, A. Petrov, and N. Shiklomanov. 2021. Informal road networks and sustainability of Siberian boreal forest landscapes: case study of the Vershina Khandy taiga. Environmental Research Letters. https://doi.org/10.1088/1748-9326/ac22bd.
Kuklina, V., O. Sizov, R. Fedorov, and D. Butakov. 2023. Dealing with sand in the Arctic city of Nadym. Ambio. https://doi.org/10.1007/s13280-023-01868-7.
Landers, K., and D. Streletskiy. 2023. (Un)frozen foundations: A study of permafrost construction practices in Russia, Alaska, and Canada. Ambio. https://doi.org/10.1007/s13280-023-01866-9.
Maslakov, A.A., K.E. Nyland, N.N. Komova, F.D. Yurov, K. Yoshikawa, and G.N. Kraev. 2020. Community ice cellars in eastern Chukotka: climatic and anthropogenic influences on structural stability. Geography, Environment, Sustainability 13: 49–56.
Nyland, K.E., A.E. Klene, J. Brown, N.I. Shiklomanov, F.E. Nelson, D.A. Streletskiy, and K. Yoshikawa. 2017. Traditional Iñupiat ice cellars (SIĠḷUAQ) in Barrow, Alaska: characteristics, temperature monitoring, and distribution. Geographical Review 107: 143–158.
Palmer, L. 2022. Storing frozen water to adapt to climate change. Nature Climate Change 12: 115–117.
Povoroznyuk, O., and P. Schweitzer. 2023. Ignoring environmental change? On fishing quotas and collapsing coastlines in Bykovskiy, Northern Sakha (Yakutiya). Ambio. https://doi.org/10.1007/s13280-023-01874-9.
Prowse, T., K. Alfredsen, S. Beltaos, B. Bonsal, C. Duguay, A. Korhola, J. McNamara, R. Pienitz, et al. 2011. Past and future changes in Arctic Lake and River Ice. Ambio 40: 53–62. https://doi.org/10.1007/s13280-011-0216-7.
Ramage, J., L. Jungsberg, S. Wang, S. Westermann, H. Lantuit, and T. Heleniak. 2021. Population living on permafrost in the Arctic. Population and Environment. 43: 22–38. https://doi.org/10.1007/s11111-020-00370-6.
Shiklomanov, N.I., D.A. Streletskiy, T.B. Swales, and V.A. Kokorev. 2017. Climate change and stability of urban infrastructure in Russian permafrost regions: prognostic assessment based on GCM climate projections. Geographical Review 107: 125–142.
Simone, A. 2004. People as Infrastructure: Intersecting Fragments in Johannesburg. Public Culture 16: 407–429.
Star, S.L. 1999. The ethnography of infrastructure. American Behavioral Scientist 43: 377–391. https://doi.org/10.1177/00027649921955326.
Stephenson, S.R. 2017. Access to Arctic urban areas in flux: opportunities and uncertainties in transport and development. In Sustaining Russia’s Arctic cities: resource politics, migration, and climate change, ed. R.W. Orttung. New York: Berghahn.
Streletskiy, D.A., S. Clemens, J.-P.- Lankman, and N.I. Shiklomanov. 2023. The costs of arctic infrastructure damages due to permafrost degradation. Environmental Research Letters 18: 015006. https://doi.org/10.1088/1748-9326/acab18.
Streletskiy, D., L. Suter, N. Shiklomanov, B. Porfiriev, and D. Eliseev. 2019. Assessment of climate change impacts on buildings, structures and infrastructure in the russian regions on permafrost. Environmental Research Letters 14: 025003. https://doi.org/10.1088/1748-9326/aaf5e6
Su, B., C. Xiao, D. Chen, D. Qin, and Y. Ding. 2019. Cryosphere services and human well-being. Sustainability 11: 4365. https://doi.org/10.3390/su11164365.
Suter, L., D. Streletskiy, and N. Shiklomanov. 2019. Assessment of the costs of climate change impacts on critical infrastructure in the circumpolar Arctic. Polar Geography 42: 267–286. https://doi.org/10.1080/1088937X.2019.1686082.
Vuglinsky, V., T. Gronskaya, and L. Natalia. 2002. Long-term characteristics of ice events and ice thickness on the largest lakes and reservoirs of Russia. Ice in the Environment: Proceedings of the 16th IAHR International Symposium on Ice 3.
Waite, T., M. Evans, N. Kholod, N. Blahut, and J. Rowland. 2023. Review of quantitative methods to assess impacts of changing climate and socioeconomic conditions on Arctic transportation systems. Ambio. https://doi.org/10.1007/s13280-023-01853-0.
Wang, X., S.-W. Liu, and J.-L. Zhang. 2019. A new look at roles of the cryosphere in sustainable development. Advances in climate change research 10. Special issue on cryospheric functions and services, 124–131. https://doi.org/10.1016/j.accre.2019.06.005.

Ссылка: https://link.springer.com/article/10.1007/s13280-023-01878-5

С ростом глобального интереса к молекулярному водороду как замене ископаемого топлива всё больше внимания уделяется потенциальным утечкам водорода в атмосферу и их последствиям для окружающей среды. Водород не является непосредственно парниковым газом, но его химические реакции изменяют содержание парниковых газов: метана, озона и стратосферного водяного пара, а также аэрозолей. Авторы использовали модельный ансамбль из пяти глобальных моделей химии атмосферы для оценки 100-летнего временного горизонта Потенциала Глобального Потепления (GWP100) водорода, оценив его в 11,6 ± 2,8 (одно стандартное отклонение). Диапазон неопределённости охватывает поглощение почвой, фотохимическое производство водорода, время жизни водорода и метана и обратную связь гидроксильных радикалов с метаном и водородом. Изменения, вызванные водородом, устойчивы в разных моделях. Будет важно свести к минимуму утечки водорода, чтобы воспользоваться преимуществами перехода на водородную экономику.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s43247-023-00857-8

Набор данных «ICESat-2 River Surface Slope» (IRIS) в глобальном масштабе включает средние и экстремальные уклоны водной поверхности, полученные на основе наблюдений ICESat-2 в период с октября 2018 г. в дополнение к 121 583 ссылкам из базы данных «SWOT Mission River» (SWORD). Чтобы в полной мере воспользоваться уникальной геометрией измерения ICESat-2 с шестью параллельными лидарными лучами, уклон водной поверхности определяется по парам лучей или по отдельным лучам, в зависимости от угла пересечения орбиты космического корабля и центральной линии реки. Сочетание обоих подходов максимизирует пространственный и временной охват. IRIS можно использовать для исследования динамики рек, оценки их стока и корректировки временных рядов уровня воды по данным спутниковой альтиметрии для смещения наземных траекторий. Кроме того, ссылаясь на SWORD как на общую базу данных, IRIS можно использовать в сочетании с наблюдениями недавно запущенной миссии SWOT.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41597-023-02215-x

Почвы в районе многолетней мерзлоты на протяжении тысячелетий служили поглотителями углерода. В результате глобального потепления почвы многолетней мерзлоты оттаивают, что может привести к выбросу парниковых газов, таких как метан (CH₄) и двуокись углерода (CO₂). Однако в предыдущих инкубационных исследованиях не учитывалась мелкомасштабная пространственная неоднородность образования парниковых газов. Здесь авторы использовали эксперимент анаэробной инкубации для имитации таяния многолетней мерзлоты на разрезе от возвышенности Едома до поймы на острове Курунгнах. Потенциальное образование CO₂ и CH₄ измеряли во время инкубации деятельного слоя и вечномерзлых почв при 4 и 20°C, сначала в течение 60 дней (приблизительная продолжительность вегетационного периода), а затем в течение одного года. Параллельно проводилась оценка содержания метаногена для первых 60 сут. Образцы едомы из кернов возвышенностей и склонов оставались в лаг-фазе во время моделирования вегетационного периода, в то время как образцы, взятые в пойме, показали высокую продукцию CH₄ (6,5×10³ мкг CH₄-C г⁻¹ C) и CO₂ (6,9×10³ мкг CO₂-C г⁻¹ C) при 20°C. Образцы едомы из слоя многолетней мерзлоты начали продуцировать CH₄ через 6 месяцев инкубации. Авторы пришли к выводу, что положение в ландшафте является ключевым фактором, вызывающим образование CH₄ в течение вегетационного периода на острове Курунгнах.

Ссылка: https://bg.copernicus.org/articles/20/2049/2023/

Набор данных d4PDF-WaveHs представляет собой первый большой ансамбль использованных в одной модели начальных условий исторической значимой высоты океанских волн (Hs) в глобальном масштабе. Он был создан с использованием усовершенствованной статистической модели с предикторами, полученными из японского ансамбля исторических оценок давления на уровне моря d4PDF. Набор d4PDF-WaveHs предоставляет 100 реализаций Hs за период 1951–2010 гг. (следовательно, данные за 6000 лет) на широтно-долготной сетке 1° × 1°. Было проведено техническое сравнение качества модели с современным реанализом и другими историческими наборами волновых данных в глобальном и региональном масштабах. d4PDF-WaveHs предоставляет уникальные данные для лучшего понимания малоизвестной роли внутренней изменчивости климата в климате океанских волн, которое можно использовать для более точной оценки сигналов тренда. Он также обеспечивает лучшую выборку экстремальных событий. В целом, это имеет решающее значение для правильной оценки воздействия волн, таких как экстремальные уровни моря, на низменные населённые прибрежные районы. Этот набор данных может представлять интерес для различных исследователей, инженеров и заинтересованных сторон в области науки о климате, океанографии, управления прибрежными районами, морских инженерных работ и освоения энергетических ресурсов.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41597-023-02058-6

Земная суша сохнет по мере потепления, но неясно, насколько она «слишком» сухая.
При низкой влажности почвы испарение ограничено. Условия этого режима с ограниченной влажностью могут усугубить экстремальные погодные явления, включая засухи и периоды сильной жары. В новой работе Hsu et al. исследовали, как глобальное потепление влияет на влажность почвы. Они обнаружили, что хотя изменение климата приведёт к обезвоживанию почвы, неясно, насколько сухая почва может стать слишком сухой.
Исследователи использовали несколько климатических моделей проекта CMIP6, и обнаружили, что если содержание двуокиси углерода будет увеличиваться на 1% каждый год, примерно через 125 лет почвы высохнут и мир станет гораздо более сухим. Тем не менее, модели расходились во мнениях относительно порога, при котором Земля станет системой с более ограниченной влажностью, — значения, называемого критической влажностью почвы. Этот порог зависит от множества факторов как на суше, так и в атмосфере.
Критическая влажность почвы оказывает широкомасштабное воздействие на круговорот воды, климат, экосистемы и общество. Твёрдое знание этого значения улучшит климатические модели и нарисует более полную картину будущего Земли.
(Earth’s Future, https://doi.org/10.1029/2023EF003511, 2023)

Ссылка: https://eos.org/research-spotlights/climate-change-is-drying-out-earths-soils

В шестом оценочном докладе МГЭИК сделан вывод о том, что Арктика, по прогнозам в рамках CMIP6, будет в среднем практически свободной ото льда в сентябре ближе к середине века при сценариях промежуточных и высоких выбросов парниковых газов, но не при сценариях низких выбросов. Авторы, используя подход атрибуционного анализа, показывают, что доминирующее влияние увеличения выбросов парниковых газов на площадь арктического морского льда обнаруживается в трёх наборах данных наблюдений во все месяцы года, но в среднем недооценивается моделями CMIP6. Масштабируя реакцию моделей морского льда на парниковые газы, чтобы наилучшим образом соответствовать наблюдаемой тенденции в подходе, подтверждённом в ходе испытаний несовершенной модели, они прогнозируют, что Арктика будет свободна ото льда в сентябре при всех рассмотренных сценариях. Эти результаты подчёркивают глубокое воздействие выбросов парниковых газов на Арктику и демонстрируют важность планирования и адаптации к сезонному освобождению Арктики ото льда в ближайшем будущем.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41467-023-38511-8